鄧宗廳 李婷 管慶肖
摘?要:本文分別就軟熔帶的物理化學變化、形狀與特點作一分析,探討了對軟熔帶造成影響的主要因素,最后從高爐冶煉、高爐煤氣運行量方面,指出了軟熔帶所帶來的影響,望能為此領域研究有所幫助。
關鍵詞:軟熔帶;高爐;影響
高爐生產(chǎn)過程中,要想使冶煉的質(zhì)量更高,不僅要均勻且穩(wěn)定的降低爐料,而且還需要對煤氣流加以控制,使其合理且均勻分布。當爐料于下降狀態(tài)且被加熱時,便會出現(xiàn)持續(xù)軟化,而伴隨加熱的持續(xù),渣鐵溫度會隨之而快速升高,直到熔融滴落。于高爐當中,爐料自開始軟化至滴落所建立起的區(qū)域,即軟熔帶。在軟熔帶當中,會有許多固液反應出現(xiàn),其中對煤氣造成阻力最大的是礦石層,而焦炭分布、總面積直接決定著煤氣流的具體運行狀態(tài)。所以,針對軟熔帶所具有的特性而言,會對高爐煤氣流的總體分布產(chǎn)生直接影響,而且還會影響到高爐的順行。本文就此作一探討。
1 軟熔帶的物理化學變化分析
在軟熔帶內(nèi),所出現(xiàn)的反應情況,主要有兩方面,其一為初渣的形成,其二是礦石的軟化。通過固相反應所產(chǎn)生的大量低熔點化合物,經(jīng)持續(xù)性的加熱處理后,便會呈現(xiàn)軟化狀態(tài),與此同時,因出現(xiàn)了液相,因而會對焦炭或熔劑與礦石之間的接觸條件加以改善,如果爐料處于升溫狀態(tài),那么對于液相來講,同樣會隨之而增加,最終會熔融軟化,呈現(xiàn)為流動狀態(tài)。還需要指出的是,無論是初渣形成早、晚,還是在高爐中位置的高、低,均會較大程度影響到高爐順行。因此,對于高爐軟熔帶而言,又被稱之為成渣帶。
2 軟熔帶的外形及基本特點分析
(1)倒V形。顧名思義,軟熔帶的形狀呈倒寫的V形。其基本特點為:邊沿有著較低的溫度,而中心則有著較高的溫度,可更好的實現(xiàn)煤氣利用,且有利于高爐冶煉期間的諸多反應。(2)V形。其主要特點正好相反于倒V形。其中心有著較低的溫度,而邊緣卻較高,存在著不好的煤氣利用,另外,對爐缸的諸多反應也會造成不利影響。
3 對軟熔帶造成影響的主要因素
依據(jù)礦石所具有的軟熔特性,以及當前圍繞高爐解剖所開展的研究,從中可得知,軟熔帶的形狀適應于爐內(nèi)的等溫線,此外,等溫線還適應于煤氣當中所充斥的CO2分布。在高爐處理時,針對爐喉煤氣所對應的CO2曲線形狀而言,其調(diào)節(jié)多依據(jù)布料制度的改變來實現(xiàn)。還需要指出的是,軟熔帶的外形多受送風制度及受裝料制度的影響,對于前者而言,其屬于下部調(diào)劑,而后者則屬于上部調(diào)劑。如果高爐是正裝比例,通常情況下,均為與倒V形相接近的軟熔帶;此外,針對全倒裝的高爐,或者是多為倒裝的高爐,大多形狀是V形。還需明確的是,如果正、倒裝均占有一定比例,那么針對此類高爐而言,通常與W形軟熔帶相接近。
4 高爐生產(chǎn)中軟熔帶所產(chǎn)生的影響
4.1 對高爐冶煉所產(chǎn)生的影響
針對軟熔帶所具有的形狀而言,其對高爐煤氣中、下部的分布起到?jīng)Q定作用,所以,于特定程度上,軟熔帶對高爐爐內(nèi)溫度場的總體分布起到?jīng)Q定作用,另外,其位置、形狀較大程度影響著高爐冶煉過程,比如煤氣利用、生鐵含硅及礦石的預還原等?,F(xiàn)階段,在業(yè)內(nèi),將倒V形軟熔帶當作最優(yōu)質(zhì)的軟熔帶。
4.2 對高爐煤氣運行所產(chǎn)生的影響
基于軟熔帶而言,其中的熔劑、礦石呈現(xiàn)出持續(xù)性的軟化、熔融狀態(tài),最后造渣,并產(chǎn)生大量的液態(tài)渣鐵;在此期間,僅焦炭仍然處于固體狀態(tài)。所形成的初成渣、中間渣等,會被填充在各個焦塊間,并且還會持續(xù)性滴落,增加煤氣阻力。當軟熔帶依據(jù)焦炭的夾層來透氣時,其便被稱之為焦窗透氣。所以,要想促進焦炭高溫強度的最大程度提升,需要對該區(qū)域所對應的料柱透氣性加以改善。針對處于上升狀態(tài)的高爐煤氣,其自滴下帶至軟熔帶,僅借助焦炭夾層,而向塊狀帶持續(xù)性流動。而經(jīng)軟熔帶之后,煤氣的流動方向便會發(fā)生改變,并流向塊狀帶。因此,于軟熔帶當中的焦炭夾層數(shù),以及其總共面積,通常會較大程度影響到煤氣流的阻力。
如果軟熔帶有著相同的形狀,那么若有著比較高的軟熔帶高度,其所含有的焦炭夾也就越多,因此,其斷面積也就越大,可供更多的煤氣通過,因而可以減小煤氣通過阻力;相反,會呈現(xiàn)出較大的阻力。但需要指出的是,如果軟熔帶的高度呈現(xiàn)持續(xù)增大狀態(tài),那么塊狀帶所對應的體積便會隨之減小,也就是礦石所對應的間接還原區(qū)會逐漸減小,有著比較差的煤氣利用度。相反,如果軟熔帶的高度呈現(xiàn)持續(xù)下降狀態(tài),那么煤氣利用率會隨之而提高,焦比會降低。因此,針對那些比較高的軟熔帶來講,其屬于高產(chǎn)型,通常會有比較高的利用系數(shù);而對于那些較低的軟熔帶,其則屬于低焦化型,有著比較低的燃料。如果將軟熔帶的寬度適當增加,那么煤氣的壓力也需要隨之而增大,這除了是因為塊狀帶所對應的體積由于軟熔帶的持續(xù)變寬而隨之縮小之外,還由于囊括在軟熔帶當中的焦炭夾層長度增加所引起。如果將軟熔帶的寬度縮小,那么此時煤氣壓的阻力也會隨之而變小。
5 結語
綜上,需指出的是,高爐軟熔帶的位置及形狀乃是高爐上、下部調(diào)劑的重要體現(xiàn),同時對高爐煤氣流的穩(wěn)定運行還起到?jīng)Q定作用,乃是決定高爐能夠高效運行以及能夠滿足各項技術指標的前提條件。因此,需要注重軟熔帶對高爐操作所產(chǎn)生的影響,將之有效克服掉。
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